噬菌体表面展示及其应用
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噬菌体表面展示及其应用. 扬州大学 生物科学与技术学院. 噬菌体展示技术原理. 噬菌体表面展示技术是一种对多肽功能非常有效的筛选技术 , 即将外源蛋白分子或多肽的基因克隆到丝状噬菌体基因组中,与噬菌体外膜蛋白融合表达,展示在噬菌体颗粒的表面。由于外源蛋白或多肽的基因型和表型统一在同一噬菌体颗粒内,因此,通过表型筛选就可以获得它的编码基因。基于生物分子与药物靶分子(抗体、受体、抗原、酶的底物等)的亲和力,应用噬菌体表面展示技术可以从多肽库中进行快速筛选,从而成为药物开发的强有力工具。. 克隆外源基因或多肽 蛋白或多肽融合到噬菌体核衣壳(表面)基因

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噬菌体表面展示及其应用

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Presentation Transcript


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噬菌体表面展示及其应用

扬州大学

生物科学与技术学院


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噬菌体展示技术原理

  • 噬菌体表面展示技术是一种对多肽功能非常有效的筛选技术,即将外源蛋白分子或多肽的基因克隆到丝状噬菌体基因组中,与噬菌体外膜蛋白融合表达,展示在噬菌体颗粒的表面。由于外源蛋白或多肽的基因型和表型统一在同一噬菌体颗粒内,因此,通过表型筛选就可以获得它的编码基因。基于生物分子与药物靶分子(抗体、受体、抗原、酶的底物等)的亲和力,应用噬菌体表面展示技术可以从多肽库中进行快速筛选,从而成为药物开发的强有力工具。


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克隆外源基因或多肽

蛋白或多肽融合到噬菌体核衣壳(表面)基因

多肽与噬菌体的结合是通过融合蛋白

噬菌体展示基础


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噬菌体表面展示的起始步骤

  • 不同基因分别被插入噬菌体基因组中Different sets of

  • 分离纯化的噬菌体只是展示一个蛋白,多肽或者抗体。

  • 收集所有的噬菌体就构成一个文库将噬菌体文库与靶蛋白相互作用,筛选能与靶蛋白相互作用的噬菌体


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用于表面展示的噬菌体

  • 3种常用于表面展示的噬菌体为 M13, F1 , FD

  • 利用病毒粒子表面蛋白构建多肽文库,每个噬菌体能展示一个任意的多肽


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噬菌体表面展示文库的筛选

  • 利用筛选技术能从噬菌体文库中筛选出目的多肽

  • 利用磁珠能固定靶蛋白/多肽

  • 利用DNA测序的优势,很容易就能鉴定目的蛋白/多肽的序列


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v

v

B

B

B

B

B

B

Solid phase selection with immunotubes

Immunotube

coated with

antigen

coated with

steptavidin and

biotinylated antigen

B


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Solution phase selection with biotinylated antigen

antigen

biotin


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Bind to Streptavidin

coated microtitre wells


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去除未结合的噬菌体病毒粒子.


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洗脱结合的噬菌体


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Amplify eluted phage

Repeat selection

Analyze

a) ELISA

b) Specificity

c) Sequencing

d) Affinity

e) Activity

感染

和扩增

E.coli


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噬菌体抗体库的构建


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V

H

C

L

V

L

C

H1

C

H2

C

H3

Antibody IgG structure

Fab

(Fab’)2

Hinge

Fc

Membrane

Extension


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V

V

V

H

H

H

V

V

V

L

L

L

C

H2

C

H3

Fv

C

L

C

H1

scFv

Fv


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单克隆抗体 噬菌体抗体 杂交瘤技术 展示技术

宿主细胞: 杂交瘤 细菌

筛选范围 : ~103 107109

时间: 几个月 几周

操作: 繁杂 相对简单

免疫: 必须 可避免

人源抗体:  +

费用: 高 低

生产量: 有限 无限

基因获取: 再克隆 直接

应用前景: 有限 不可估


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结论

  • 通过噬菌体表面展示的蛋白可以与其靶蛋白相互作用

  • 无论靶蛋白是抗原,蛋白或者病原,都可以快速有效地处理并用于筛选


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参考文献

  • Strachan Tom, Human Molecular Genetics 3. 2004 Garland Publishing; pp-150-151

  • http://www.antibodystation.com/phage-display-antibody-production/

  • Journal Of Virology 2001 pp. 75

  • Nature 2000 pp. 45


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